光学波前传感技术研究进展

摘要

光学波前是光波相位面的几何表示，光学波前传感技术通过检测光波传播路径中的相位变化来分析物体的性质。该技术广泛应用于大气湍流检测、光学元件缺陷分析、生物样品研究等领域，在天文学、自适应光学、显微成像、激光系统和生物医学等方面具有重要作用。然而，常见探测器仅对光强度敏感，为了探测光学波前，通常需要在探测前端使用一系列复杂的光学元件，这导致系统体积庞大、成本高昂且结构复杂。近年来，随着微纳光学和人工智能等领域的不断进展，涌现出一系列基于新原理、新器件和新算法的集成化、小型化和高性能的光学波前传感技术。该论文系统综述了近期光学波前传感技术的研究进展，并根据其原理将其分为干涉型和非干涉型两大类，具体包括剪切干涉型、光栅干涉型、近场干涉型、算法重构型和维度关联型等技术。最后，总结了当前领域尚存的挑战，并展望了未来可能的研究方向。

关键词

光学波前传感 / 微纳光学 / 人工智能 / 自适应光学